Оралните пробиотици представляват различни предизвикателства, докато преминават през устата, стомаха, червата и дебелото черво. Суровата околна среда на стомашно-чревния тракт и резистентността на колонизацията на коменсалните бактерии към чужди бактериални видове са две основни пречки, които влияят върху здравните ефекти на пероралните пробиотици.
Пробиотичен транспорт в стомашно-чревния тракт
1. устна кухина
Когато пробиотиците се поглъщат, първото нещо, с което влизат в контакт, е слюнката в устата ви. Слюнката е бистра, леко кисела слуз, която смазва устната лигавица, разтваря храната и подпомага преглъщането. Имунните компоненти в слюнката включват секреторен имуноглобулин А (IgA), имуноглобулин G (IgG) и имуноглобулин М (IgM). Неимунните компоненти включват протеини, муцини, пептиди и ензими. Следователно слюнката също има известен антибактериален ефект и може селективно да поддържа растежа на некариогенни бактерии. Проучванията in vitro показват, че слюнката няма значителен инхибиращ ефект върху растежа на щамове Lactobacillus, Pediococcus и Bifidobacterium. Освен това, поради краткото контактно време, може да се каже, че въздействието на слюнката върху пробиотиците е минимално.
2. стомах
След поглъщане, пробиотиците преминават през хранопровода и достигат до стомаха, където се изправят пред първото си голямо предизвикателство: стомашната киселина. pH на стомашната киселина е около 1-3, което е изключително киселинно състояние, което може да доведе до намаляване на стойността на pH на бактериалната цитоплазма, което е изключително фатално за повечето бактерии. Пробиотиците остават в стомаха от около 5 минути до 2 часа. Ако са изложени на стомашна киселина за дълго време, активността на пробиотиците ще бъде силно засегната. В допълнение, високата йонна сила, пепсинът и механичното разбъркване в стомаха могат да повлияят неблагоприятно на пробиотиците.
3. тънко черво
След като преминат през пилора, пробиотиците ще достигнат до тънките черва, които съдържат големи количества панкреатичен сок и жлъчка. С неутрализирането на течността в тънките черва рН в тънките черва се повишава до 6-7, което е по-подходящо за растежа на пробиотиците. Въпреки това, жлъчните киселини и храносмилателните ензими (като липаза, протеаза и амилаза и т.н.) в течността на тънките черва все още ще останат на определено ниво. Разрушават до известна степен клетъчната структура на пробиотиците или причиняват увреждане на вътреклетъчната ДНК.
4. дебело черво
Дебелото черво съдържа най-голям брой и най-висока плътност на флората в човешкото тяло (10^11-10^12CFU/ml), така че пробиотиците в дебелото черво обикновено трябва да се сблъскат с резистентност към колонизация от коменсални бактерии на дебелото черво. Пробиотиците трябва да се конкурират с флората на гостоприемника за хранителни вещества и места за адхезия, за да колонизират лигавицата на дебелото черво. Пробиотиците, които не се колонизират успешно, се екскретират с изпражненията малко след това.
Колонизация на чревната лигавица от пробиотични бактерии
Успешното колонизиране на пробиотиците в човешкия организъм е важна предпоставка за тяхното дългосрочно благоприятно действие. Адхезията на чревната лигавица се счита за ключова стъпка в пробиотичната колонизация. Процесът на бактериална адхезия към чревната лигавица включва два етапа: обратим и стабилен. Първоначално пробиотиците се свързват с лигавицата чрез неспецифични физически контакти (включително пространствено и хидрофобно разпознаване), установявайки обратима слаба физическа връзка. Впоследствие, чрез специфично свързване между адхезини и комплементарни рецептори, пробиотиците са стабилно свързани със слуз или чревни епителни клетки, за да се постигне успешна колонизация. Пробиотиците могат да кодират различни фактори на клетъчната повърхност, които участват в адхезията на слузни протеини или чревни епителни клетки. В допълнение, пробиотиците могат също да установят контакт с клетките гостоприемници чрез непротеинови молекули като тейхоева киселина и екзополизахариди, като по този начин повлияват адхезията и колонизацията.
Изборът на щам е ключов
За да обобщим, пробиотиците трябва да преминат през „деветдесет и девет и осемдесет и една трудности“, преди най-накрая да изиграят ролята си в човешкото тяло, което показва, че пробиотиците трябва не само да имат пробиотични ефекти, но и да имат силна жизненост! Следователно целенасоченото размножаване на устойчиви на стрес пробиотични щамове стана изключително важно. Чрез задълбочено изследване на физиологичния отговор и регулаторните механизми на стреса от киселини и жлъчни соли, Union Biotech проведе насочено размножаване на щамове със силна толерантност, изолирани от традиционни ферментирали храни като кимчи и кисело мляко, както и от човешките черва, и накрая получени растения, включително силно устойчиви щамове, включително Lactobacillus HH-LP56, Bifidobacterium lactis HH-BA68, Lactobacillus casei PB-LC39, Lactobacillus rhamnosus PB-LR76, Lactobacillus reuteri PB-LR09, Lactobacillus johnsonii LBJ456 и др. Рецептивни функционални щамове. Чрез оптимизиране на състава на културалната среда и производствения процес се постига експресията и регулирането на гени за толерантност и ключови ензими. В допълнение, прилагането на технология за капсулиране допълнително подобри толерантността на щамовете към неблагоприятни среди.